Файл: Голомб, Л. М. Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 73
Скачиваний: 0
а дисперсных — 495 (8%). |
Кроме |
индивидуальных дисперсных |
|||
красителей |
приводятся |
смесовые |
марки |
недостающих топов |
|
(202 марки): |
темно-синие — 51; зеленые — 32; коричневые — 57; |
||||
серые — 16; |
черные — 46. |
В |
последние годы |
по числу публика |
ций [31] о новых красителях первое место занимают дисперсные,
второе — активные, а |
третье — кубовые: |
|
||
|
|
Кубовые |
Дисперсные |
Активнее |
1958 г. |
|
23 |
32 |
27 |
1959—1960 гг. |
22 |
29 |
26 |
|
1960—1961 гг. |
32 |
25 |
18 |
|
1961-1962 гг. |
41 |
65 |
40 |
|
1962—1963 гг. |
15 |
97 |
49 |
|
1963—1964 гг. |
18 |
79 |
35 |
|
1964—1965 гг. |
13 |
37 |
40 |
|
1965-1966 гг. |
8 |
122 |
22 |
|
1966-1967 гг. |
13 |
60 |
36 |
|
1967—1968 гг. |
4 |
62 |
29 |
|
1968—1969 гг. |
8 |
61 |
32 |
|
1969—1970 |
гг. |
3 |
42 |
35 |
1970—1971 |
гг. |
6 |
34 |
12 |
Темпы появления новых кубовых красителей по сравнению с активными снижаются, что объясняется наличием огромного и хо рошо освоенного ассортимента и сложностью их синтеза. Число дис персных красителей продолжает увеличиваться за счет новых марок, что необходимо для создания красителей прочных к сублимации в связи с развитием высокотемпературных способов крашения и тер мофиксации окрашенных материалов, выпуском тканей из смесей синтетических и натуральных волокон.
Еще более показателен анализ сведений о производстве и тор говле красителями (см. таблицу), опубликованных Тарифной комис сией в США, например, за 1968 г. [32]. Это единственная организа ция в мире, которая дает полную информацию по классам красите лей в соответствии с технической классификацией как в весовом, так и в денежном выражении. Концентрация кубовых и дисперсных красителей в США отличается от принятой в западно-европейских
страпах |
и странах СЭВ; обычно она ниже, особенно |
у паст [11]. |
Поэтому |
сопоставление продукции американских фирм и отече |
|
ственной |
страдает определенной условностью и требует |
соответству |
ющего пересчета [33], как это было сделано при изучении состояния
и |
перспектив развития |
промышленности |
систетических |
красителей |
в |
СССР в 1966 г. [34]. |
В США тоннаж |
к у б о в ы х |
красителей |
составляет —25% от общего объема продукции красителей. Дина мика их производства в этой стране и в Японии [35] с начала 50-х годов позволяет утверждать, что кубовым красителям в странах с раз витой текстильной промышленностью, оснащенной оборудованием непрерывного действия для крашения хлопчатобумажных и смешан ных тканей, не грозит отмирание, как предполагали некоторые специалисты в конце 50-х годов [36] в связи с нарастающей конку ренцией со стороны активных красителей [37].
К числу наиболее сильно развивающихся классов красителей относятся д и с п е р с н ы е . По сравнению с 1961 г. [33] их тон-
Производство красителей в США
Классы по применению |
|
|
1967 г. |
|
1968 г. |
|
Цена |
|
|
|
|
|
|
за 1 кг, |
|
|
|
Т Ы С . т |
% |
ТЫ С . т |
0'0 |
доллары |
|
Прямые ........................................ |
|
16,9 |
|
17,0 |
16,6 |
16,2 |
348 |
Кислотные ................................ |
|
10,5 |
|
10,6 |
10,2 |
9,9 |
5*о |
Активные .................................... |
|
0,9 |
|
1,0 |
1,3 |
1,2 |
981 |
Основные .................................... |
|
5,1 |
|
5,1 |
6,0 |
5,8 |
587 |
Дисперсные ................................ |
|
7,6 |
|
7,6 |
10,1 |
9,8 |
ЗЮ |
Кубовые ................................... |
|
26,1 |
|
26,0 |
25,0 |
24,2 |
257 |
Азоидные ................................... |
|
4,3 |
|
4,3 |
3,2 |
3,1 |
2« |
Сернистые ............................... |
|
9,1 |
|
9,1 |
8,1 |
7,8 |
|32 |
ООВ................................................. |
|
10,5 |
|
10,5 |
14,2 |
13,8 |
4Ы |
Пищевые, медицинские и т. и. |
1,5 |
|
1,5 |
1,6 |
1,6 |
822 |
|
Жиро-спирторастворимые |
. . |
4,9 |
|
4,9 |
5,2 |
5,0 |
3м |
Протравные................................ |
|
1,9 |
|
1,9 |
1,3 |
1,3 |
3‘3 |
Прочие ........................................ |
|
0,2 |
|
0,2 |
0,25 |
0,3 |
469 |
В с е г о |
. . |
99,5 |
| |
|
103,0 | |
|
| |
паж в США к 1967 г. увеличился более чем в два раза и составил 8% от общей продукции, а к 1968 г. увеличился на 2,5 тыс. т и соста вил более 10 тыс. т, или 9,8% от всего объема производства краси телей. Число новых марок дисперсных красителей в мировом ассор тименте с 1956 по 1963 г. увеличилось с 173 до 290, а к 1968 г. достигло 495 наименований. Теперь в мире насчитывается более 50 ассортиментов дисперсных красителей, которые объединяют более 500 представителей этого класса [38], а объем мировой продук
ции |
их |
составляет |
25—30 тыс. т/год, т. е. —5% общего тоннажа |
||||||||||||||||
красителей, |
выпускаемых |
в |
мире |
к |
1966 г. |
|
|
|
|
|
|||||||||
В СССР объем производства красителей рассматриваемых клас |
|||||||||||||||||||
сов |
из |
года |
в |
год |
|
[391 |
увеличивается. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1. |
Г о л о м б |
Л. М. |
|
Автореф. канд. днсс. |
Рубежное, |
1960. |
|
|
|
||||||||||
2. |
Fiat |
970, |
1040. |
R. |
W. |
JSDC, |
1950, |
v. 66, p. 221. |
|
|
|
||||||||
3. |
S h a k e |
It |
on |
|
|
|
|||||||||||||
4. |
Mulier |
J., |
1963, |
|
v. 44, |
p. 63. |
техника», |
1918, |
c. |
108. |
|
|
|
||||||
5. |
В а л ь д e и |
П. II. |
«Наука |
н |
Van |
Nostrand |
|||||||||||||
6. |
M о i 1 1 i e t |
J. L., |
C o l l i e |
B. Surface |
Activity. London, |
||||||||||||||
|
Co., 1 st ed., 1951; |
M o i l l i e t |
J. L., |
C o l l i e |
B., |
B l a c k |
W., |
2nd. ed. |
|||||||||||
7. |
1961. |
|
|
|
В. |
|
Ф., Г о л о м б |
Л. М. |
Синтетические красители в текстиль |
||||||||||
А н д р о с о в |
|
||||||||||||||||||
ной промышленности. М., «Легкая |
Индустрия», |
1968, с. 261. |
|
|
|||||||||||||||
8. |
D i s e r e n s |
L. |
|
l’rogres realises dans l’application |
des matieres colorantes. |
||||||||||||||
9. |
Editions |
Teintex. |
|
Paris, |
1950; RGMC (Teintex), 1937, |
v. 2, p. 341, 407, 475. |
|||||||||||||
L u b s |
H. A. The Chemistry of Synthetic |
Dyes and |
Pigments. N. Y., |
Rein |
|||||||||||||||
10. |
hold |
Publ. |
Co., |
|
1955. |
К. |
Химия синтетических красителей. Пер с. |
англ. |
|||||||||||
В е н к а т a p а м а н |
|||||||||||||||||||
|
Т. I |
и |
II. |
Л., |
Госхнмиздат, |
1956—1957. |
|
|
|
|
|
|
9
11.V е л 1; a t a r a m а II К. The Chemistry of Synthetic Dyes. N. Y. — Lon
don, Academic |
Press, v. Ill, 1970; |
v Yr, 1971. |
1:1. S c h w e i z e r |
H. R. Kunstliche organische Farbstoffe und ihre Zwischen- |
|
produkte. Berlin, Springer Verlag, |
1964. |
13.U b a l d i n i I. Chimica delle sostanze coloranti. Ed. Tamburini. Milano, 1966.
14.Л b r a h a r t E. N. Dyes and their Intermediates. London, Pergamon Press,
1968. |
|
II. Г., |
Б о г о с л о в с к и й Б. М. |
Химия |
красителей. М., |
15. JI a и т e в |
|||||
«Химия», |
1970. |
Colour Chemistry. London, |
Nelson, |
1971. |
|
16.. А 1 1 е n |
R. |
L. М. |
17.С т е п а н о в Б. II. Введение в .химию и технологию красителей. М., «Химия», 1971.
18. |
Г о л о м б |
Л. М., |
М а й |
Л. С., М о р о з о в а |
И. А., П а ч е в а |
Н. А., |
||||||||||||
|
Ш а л и м о в а |
Г. В. /Кури. ВХО им. Менделеева, 1966, т. И , |
с. 70; Г о - |
|||||||||||||||
19. |
л о м б |
Л. М. Там |
же, |
1958, |
|
т. 3, с. 225. |
|
|
|
|
p. 210. |
|||||||
J o n e s |
|
F. |
Colouring Matters. |
Rev. |
Textile Progress. 1962, v. 13, |
|||||||||||||
20. |
Ed. by the Texlile Inst, and Soc. Dyers Colourists. Manchester Butterworths. |
|||||||||||||||||
M а й Л. С. Автореф. канд. днсс. Рубежное, 1967. |
|
|
|
|||||||||||||||
21. |
Г о л ом б |
Л. М. |
Автореф. |
докт. |
днсс. Рубежное, 1969. |
|
|
|||||||||||
22. |
11 а ч е в а |
Н. А. |
Автореф. канд. днсс. Рубежное, 1970. |
|
|
|||||||||||||
23. |
М о р о з о в а |
И. А. Автореф. канд. днсс. |
Рубежное, |
1972. |
|
|
||||||||||||
24. |
К о р и н ф с к а я |
|
Е. Ф. Автореф. |
канд. днсс. М., 1971. |
М. А. Хим. |
|||||||||||||
25. |
С о л о в к е в |
В. II., К а ф а р о в |
В. В., |
П л а н о в с к а я |
||||||||||||||
26. |
пром., |
1967, |
№ 12, |
с. 908; С о л о в к е в |
В. П. Автореф. канд. дисс. |
|||||||||||||
Б у к л ер |
|
Л. Б. Автореф. канд. днсс. Л., 1972. |
нром., |
1973, А" 1. |
||||||||||||||
27. |
С о 1 о u г |
|
Index, 3d ed., 1971; Г о л о м б Л. М. Текст, |
|||||||||||||||
28. |
W h i t e |
|
G. |
|
S. JSDC, |
1960, |
|
v 76, |
|
р. 16. |
|
L a r e n |
К. JSDC, 1970, |
|||||
29. |
R a t t e e |
|
I. |
|
D.JSDC, 1965, v. 81, р. 145: М с |
|||||||||||||
30. |
v. 86, |
138.' |
|
|
Textile |
Res. |
J., 1969, |
v. 39, p. |
759. |
|
|
|
||||||
V a 1 k о |
E. I. |
|
|
|
||||||||||||||
31. |
Intern. |
Dyer, |
1958, |
v. 121; |
1972; v. |
148. |
|
|
|
|
|
|||||||
32. Synthetic |
Organic |
Chemicals. |
United |
States Production and Sales 1966. US |
||||||||||||||
33. |
Tariff Commission, 1968. Цнт. no |
ADR, |
1969. |
|
1964, |
А'» |
2, с. 68. |
|||||||||||
Ф о д и м а и |
|
И.В., |
Б я л ь с к и й |
А. Л. Хим. пром., |
||||||||||||||
34. |
М а с а н о в |
|
II. |
|
II. |
Жури. |
ВХО |
нм. Менделеева, 1966,т. 11, с. 2. |
||||||||||
35. |
W i e g o l d |
S. МТВ," 1971, |
|
Bd. 52, |
S. 90. |
|
|
|
|
|||||||||
36. |
Р г i s k i с |
|
I. |
Teintex, |
1957, |
v. 22, р. 561. |
|
|
|
|
||||||||
37. |
Ч е к а л и н |
М. А. Жури. ВХО нм. Менделеева, 1966, т. 11, с. 43; К р и |
||||||||||||||||
38. |
че в с к н п |
Г. Е. Активные красители. М., «Легкая индустрия», 1965. |
||||||||||||||||
M u l l e r |
|
С. |
AD1I, |
1970, v. 59, А» 4, |
р. 37. |
|
|
|
|
39.Красители для текстильной промышленности. Колористический справочник.
—Под ред. А. Л. Бяльского и В. В. Карпова. М., «Химия», 1971.
Р А З Д Е Л I
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ В ДИСПЕРСНОМ СОСТОЯНИИ
Г Л АВ А 1
Ф ИЗ ИКО-ХИМ ИЧЕСКИ Е СВОЙСТВА КРАСИТЕЛЕЙ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ
Для получения более глубокого представления о со стоянии красителей при их выделении (кристаллизации) на послед ней стадии синтеза и в процессе превращения в выпускные формы или па отдельных этапах крашения, например при окислении и мыльной обработке окрасок кубовыми красителями [1], целесооб разно рассмотреть физико-химические свойства красителей в твер дом состоянии.
1.1. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
Почти все кубовые и дисперсные органические краси тели, а также пигменты (азопигменты, фталоцианиновые, хинакрндоны и др.) относятся к кристаллическим веществам. Они характе ризуются определенной температурой плавления или возгонки, которая незначительно колеблется в зависимости от чистоты про дукта. Основным свойством кристаллических веществ является строго определенное и периодически повторяющееся в трех измере ниях расположение ионов, атомов или молекул, т. е. наличие даль него порядка [2]. Кристаллы имеют закономерное решетчатое строе ние; неповторимым элементом в кристалле является параллелепи пед. Построенная на трех векторах переноса пространственная решетка состоит из бесконечно большого числа одинаковых паралле лепипедов, расположенных в параллельных положениях и заполня ющих пространство без промежутков [3].
Физические свойства кристаллов — твердость, упругость, элек тропроводность и другие — неодинаковы по разным направлениям, т. е. кристаллам свойственна а н и з о т р о п н о с т ь .
Большинство твердых кристаллических тел, в том числе органи ческие красители, представляют собой не монокристаллы, а поликристаллические вещества, которые вследствие беспорядочного вза
имного |
расположения обладают изотропными свойствами. С точки |
зрения |
технологии получения выпускных форм наиболее важную |
|
И |
роль играют такие свойства, как спайность, твердость и пластиче ская деформация красителей. С п а й н о с т ь ю называют способ ность кристаллов раскалываться по плоскостям определенного направления [4]. Наиболее легко раскол происходит параллельно тем граням, которые имеют наибольшие межплоскостные расстояния. Т в е р д о с т ь принадлежит к числу свойств, в отношении кото рых обнаруживается резкая анизотропность. При приложении механических сил, например при измельчении красителей, возникают д е ф о р м а ц и и, упругие или пластические; из последних важную роль играет скольжение, т. е. параллельное перемещение слоев кристаллов вдоль одной неподвижной плоскости.
В зависимости от структурных элементов кристаллической ре шетки и сил взаимодействия между ними различают атомные (алмаз),
ША |
молекулярные (антрацен |
и |
другие |
||||
полициклические ароматические |
со |
||||||
|
единения), ионные (подобные решетке |
||||||
|
NaCl) |
и |
металлические |
(решетки |
|||
|
Ли, Ag). |
Однако в чистом виде |
эти |
||||
|
решетки встречаются довольно редко. |
||||||
|
Органические красители и пигменты |
||||||
|
рассматриваемых классов |
относятся |
|||||
|
к кристаллам с молекулярной ре |
||||||
|
шеткой. |
|
кристаллов |
характерно не |
|||
|
Для |
|
|||||
|
сколько типов связей. В слоистой |
||||||
|
решетке графита (рис 1.1) |
атомы уг |
|||||
Рис. 1.1. Структура кристалли |
лерода, |
отстоящие |
друг |
от |
друга |
||
на расстояние 1,42 А, образуют пло |
|||||||
ческой решетки графита. |
скую |
двухмерную |
шестичленную |
||||
|
сетку, в которой действуют ковалентные связи; а между слоями, отстоящими друг от друга на расстояние 3,42 А, они соединены весьма слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Благодаря такому строению графит обладает малой твердостью и легко расслаивается вдоль плоскостей шестичленных сеток на чешуйки. Коэффициент терми
ческого |
расширения больше |
в |
направлении, перпендикулярном |
к слоям, |
чем в плоскости самих слоев [5]. Асимметрия кристалличе |
||
ской структуры сказывается |
на |
свойствах подобных соединений, |
в частности на выраженной слоистости их макроскопического строе ния. В этом отношении близки к графиту многоядерные хиноны [6— 10] и ряд полициклических ароматических веществ — пирен, антра цен [3, И ] и др.
В зависимости от условий образования кристаллов (кристалли зации из растворителей, возгонки) одни и те же химические веще ства имеют различные кристаллические решетки, одинаковые или различные типы связей. Это вызвано тем, что условия, определяющие структуры, находятся вблизи критических значений, отвечающих переходу от одного структурного типа к другому, и достаточно даже небольших изменений этих условий для осуществления такого перехода [5J. Поэтому некоторые кристаллические вещества могут
12